[發明專利]一種兼具發電功能的山洪泥石流攔砂壩及其應用

有效

• 申請號: 202011076821.5
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN112195869B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 雷雨;劉傳正;崔鵬;鄒強
• 申請（專利權）人: 中國科學院;水利部成都山地災害與環境研究所
• 主分類號: E02B7/00
• 分類號: E02B7/00;E02B8/00;E02B8/02;E02B9/00;F03B11/08;F03B13/08
• 代理公司: 北京元本知識產權代理事務所(普通合伙) 11308
• 代理人: 王紅霞

本發明涉及地理環境治理巖土工程領域，具體公開了一種兼具發電功能的山洪泥石流攔砂壩及其應用。本發明通過在攔砂壩上游添加分流塔裝置，裝置內渦輪機濾水網和泥石流格柵能過濾分離水石，并且能利用其分離出的水進行蓄水，并利用高低勢差使得該攔砂壩具有發電功能。本發明的山洪泥石流攔砂壩不僅降低了山洪泥石流的災害，還利用攔砂壩天然高差優勢，進行發電供電，使得該攔砂壩具有一定的經濟用途。

技術領域

本發明涉及地理環境治理巖土工程領域，具體涉及一種兼具發電功能的山洪泥石流攔砂壩及其應用。

背景技術

山洪、泥石流為一種破壞力極強自然災害，在我國山區極為常見，給國家西部的基礎設施的開發與建設帶來極大阻力。攔砂壩作為一類典型的泥石流防護工程結構，具有降低溝底侵蝕、截流、水石分離和降低流體動能等多種作用，因此得到了廣泛的使用。

專利CN102182163B公開了一種組裝式泥石流攔砂壩及其施工方法。所述攔砂壩包括若干預制好的鋼筋混凝土長方箱體縱橫相連構成壩體主體，長方箱體頂面開敞、其余五面封閉、內部裝填土體；壩體主體設于壩體基礎之上，攔砂壩壩肩基礎和壩體內側邊坡為漿砌石或混凝土填充，壩頂為漿砌石或混凝土封閉頂面。該發明充分利用長方箱體的快速組裝特點，可將長方箱體在遠離攔砂壩的場地預先制備，與攔砂壩壩體基礎的施工同時進行，既能縮短施工周期，又能減小對攔砂壩現場周邊環境的影響；利用長方箱體可直接裝填溝內現存土體，從而解決施工材料大量運輸的問題；與傳統攔砂壩相比，可節省工程投資20-50％，節省施工期20-80％，但是其未能較好的分離泥石流中的水石，并且無其它經濟用途。

對于很多季節性頻發山洪泥石流的溝谷，由于流域面積較大，地下水資源豐富，存在常年性流水?？紤]到山區多偏僻，經濟發展落后，而山地水流本身具有豐富的能量，如能將山洪泥石流頻發溝谷地區的流水重力勢能為人所用，供地區經濟建設和發展，在減災的同時合理利用自然資源。

因此，亟需一種能治理山洪泥石流并且能分離其水石的攔砂壩，借用攔砂壩天然高差優勢，轉化自然勢能，給當地發展貢獻電力能源進行發電供電。

發明內容

本發明為了解決上述問題，提供了一種兼具發電功能的山洪泥石流攔砂壩及其應用，在治理山洪泥石流的同時能借用攔砂壩天然高差優勢，將自然勢能轉化為電能。

本發明目的之一在于提供一種攔砂壩，其具體技術方案如下：

一種兼具發電功能的山洪泥石流攔砂壩，包括分流塔、壩肩、壩身和護底，所述壩肩位于壩身兩側，所述分流塔位于所述壩身墻體的上游，所述護底位于所述山洪泥石流攔砂壩底部，所述分流塔塔身設有渦輪機濾水網和泥石流格柵，所述壩身設有泥石流泄流口和渦輪泄流口，所述分流塔內設有發電機。

進一步的，所述壩肩直接與溝谷兩側基巖連接。

進一步的，所述分流塔還包括渦輪軸、渦輪、渦輪機進水通道和泥石流泄流通道，所述渦輪軸連接所述發電機和渦輪。

進一步的，所述渦輪機濾水網位于所述渦輪機進水通道上端，所述渦輪泄流口位于所述渦輪機進水通道下端，所述泥石流泄流通道與所述泥石流泄流口連接。

進一步的，所述泥石流泄流通道將所述泥石流格柵和所述泥石流泄流口連通，所述泥石流泄流通道位于所述泥石流格柵下方。

進一步的，所述渦輪機進水通道呈喇叭形。

進一步的，所述分流塔和所述壩身可拆卸組裝。

進一步的，所述壩身頂部設有溢流槽。

本發明目的之二在于提供一種利用上述方案中的攔砂壩發電的方法，具體技術方案如下：

利用上述方案一所述的山洪泥石流攔砂壩發電的方法，具體步驟包括：

(1)選取具有高低勢差且易發生泥石流災害的溝谷；